Organ nakli ameliyatı söz konusu olduğunda, doktorlar zamana karşı yarışıyorlar ve zaman yanlarında değil.
Bir klinisyen ekibi ilk önce organı vericiden, dokuyu vücuttan ustaca ayırmak için koordine eldivenli ellerden çıkarmalıdır. Doktorlar daha sonra hasat edilen organı, uçakla saatlerce uzakta olabilen alıcısına nakil için hazırlar. Organ varış noktasına ulaştığında, nakil operasyonu nihayet başlayabilir; Yine, cerrahlar hem hastanın güvenliğini hem de organın yaşayabilirliğini sağlamak için hızlı bir şekilde çalışmalıdır.
Bu açıklama organ nakli ameliyatını bir TV dizisi gibi seslendirebilir, tıbbi personel vücut bölümleriyle dolu soğutucular taşıyan hastane koridorlarında koşar. Ancak tüm bu acele, bir TV şovundan çok daha önemli bir soru ortaya çıkarıyor: Bir organ, vücudun dışında ne kadar süre dayanabilir ve transplantasyon için uygun kalabilir?
Organa bağlıdır. Şimdilik, zaman penceresi 4 ila 36 saat arasında olabilir. Ancak bir gün doktorlar haftalarca organları koruyabilmeyi umuyorlar.
Buz üzerindeki organlar
Birleşik Organ Paylaşımı Ağı'na (UNOS) göre, 2018'de sadece ABD'de 36.500'den fazla organ nakli gerçekleşti. Şimdiye kadar, böbrekler en çok nakledilen organdı ve geçen yıl 21.000'den fazla nakil gerçekleşti. Bir sonraki en sık nakledilen organlar karaciğer, kalp ve akciğerdi, bunu sırasıyla pankreas, bağırsak ve multiorgan nakilleri izledi.
Uluslararası Tıbbi Araştırmalar Dergisi'nde yer alan 2019 tarihli bir rapora göre, çoğu organ hasat edildikten sonra "statik soğuk depoya" yerleştiriliyor, yani organ buz dolu bir soğutucuda depolanıyor.
Toronto Üniversitesi Tıp Fakültesi Enstitüsü müdürü ve cerrahi, tıp ve fizyoloji profesörü Dr. Mingyao Liu, "Soğuk muhafaza için orijinal fikir, yemeğimizi buzdolabına koyduğumuzda olduğu gibidir." Dedi.
Bir organı soğuk depoya koymadan önce doktorlar, organı aşırı soğuktan kaynaklanan hasarlardan korumak için önce dokuyu bir "koruma çözeltisi" ile yıkar, Liu Canlı Bilim'e söyledi.
Vücut ısısında, hücreler hücre içinde düşük konsantrasyonlarda sodyum ve yüksek konsantrasyonlarda potasyum sağlamak için kimyasalları membranlarının içine ve dışına pompalar. Ancak soğuk olan hücreler verimli bir şekilde pompalayamaz. Kimyasallar zarlarından sızarlar ve zamanla sızan hücreler aşırı sıvı ile şişerek ciddi hasara yol açar. Koruma solüsyonları sodyum ve potasyum seviyelerini kontrol altında tutarak bu hasarı geciktirmeye yardımcı olur. Liu, bu çözümlerin ayrıca hücreleri sürdürmek ve iltihaplanmayı hafifletmek için besin maddeleri ve antioksidanlar içerebileceğini söyledi. Buz ve soğutucu ile birlikte, koruma çözeltileri organları hasattan sonra saatlerce yaşayabilir.
32 ve 39 derece Fahrenheit (0 ve 4 santigrat derece) arasındaki sıcaklıklarda, hücre metabolizması normal hızının yaklaşık% 5'ine düşer, bu nedenle dokular enerji depolarından çok daha yavaş yanar ve aktivitelerini sürdürmek için daha az oksijen gerektirir. Bu nedenle, bir organın soğutulması, oksijensizlik nedeniyle dokunun hasar gördüğü veya işlevsiz hale geldiği bir durum olan iskeminin başlangıcını geciktirmeye yardımcı olur.
Yale Biyoloji ve Tıp Dergisi'nde yayınlanan 2018 raporuna göre, bir organı buz üzerine koymak, hücrelerinin sınırlı enerji depolarını da genişleterek zararlı metabolitlerin organ dokularını oluşturmasını ve parçalamasını önlüyor.
New York Manhasset'teki North Shore Üniversitesi Hastanesi kalp nakli cerrahisi direktörü Dr. Brian Lima, yaygın nakledilen organlar arasında kalplerin bir soğutucuda saklandığında en hızlı canlılığını kaybettiğini söyledi. İdeal olarak, bir kalbin 4 ila 6 saatten fazla statik soğuk depoya yerleştirilmemesi gerektiğini söyledi. 4 saatlik işarette, kalp hücresi fonksiyonu başarısız olmaya başlar ve organın alıcısında arızalanma olasılığı önemli ölçüde artar. Lima, birincil greft disfonksiyonu olarak bilinen nakil organ yetmezliğinin, katı organ nakilleri ile ilişkili "en korkulan komplikasyon" olduğunu söyledi.
Lima, “Kalp… kan akışının eksikliğine en duyarlıdır” dedi. "Öte yandan böbrekler çok esnektir." Hasat edilen böbrekler, soğuk depoda diğer ilk dört organdan daha uzun süre 24 ila 36 saat yaşayabilir. Lima, Boston'daki Massachusetts Genel Hastanesi Nakil Bölümü başkanı Dr. James Markmann'a göre, akciğerlerin 6-8 saat boyunca yaşayabileceğini ve karaciğerin yaklaşık 12 saat soğuk depoda kalabileceğini söyledi.
Alternatif bir yöntem
Düşük teknoloji olmasına rağmen, buz soğutucu yöntemi "organları korumak ve taşımak için basit ve etkili bir yol sunar" ve Liu'nun 2018 raporuna göre 1960'lardan beri yaygın olarak kullanılmaktadır. Ancak teknik dezavantajları olmadan değildir. Liu, sadece soğuk depodaki organların saatler içinde canlılığını kaybetmekle kalmayıp, aynı zamanda doktorların soğutulmuş organların kalitesini değerlendirmenin bir yolu olmadığını söyledi.
Temel olarak, hiçbir objektif test klinisyenlere söz konusu organ soğuk bir soğutucuda oturduğunda bir organın hala işlevsel olup olmadığını söyleyemez, hücre metabolizması yavaş hareket eder. Bununla birlikte, soğuk depolamaya bir alternatif, doktorların nakledilmeden önce organları kontrol etmelerine izin veriyor ve uzmanlar Live Science'a verdiği demeçte, bu seçenek yakında daha yaygın hale gelebilir.
Perfüzyon olarak bilinen bu alternatif koruma yöntemi, Yale dergisinden 2018 raporuna göre, hasat edilen bir organın, oksijen ve besin açısından zengin sıvıyı organın dokularından pompalayan bir makineye bağlamasını içerir. . Organ enerjiyi metabolize ettiği ve atık ürettiği için makineye takılırken şeker depoları yenilenir ve toksik metabolitleri temizlenir.
Cerrahlar bir organı hasat etmeden önce, donörün kalbi, oksijenli kanı dokuya belirli bir süre pompalamayı durdurur ve bu da hasara neden olur. Bir organın bir perfüzyon makinesine yerleştirilmesi dokuya iyileşme şansı verebilir, dedi Markmann. Ek olarak, klinisyenler sistemde dolaşan metabolit laktat seviyelerini izleyerek organı kontrol edebilirler. Hücreler normal metabolik fonksiyonlar sırasında laktat kullanır, bu nedenle "organ iyi çalışıyorsa, laktat temizlenmelidir", dedi Markmann.
Lima, "Laktat en iyi vücutta perfüzyonun ham bir metabolik ölçüsüdür, ancak yine de transplantasyondan önce donmuş bir organı göz küresine kıyasla üstün bir ölçü işlevi görür. Organa bağlı olarak, doktorlar dokunun sağlığını karaciğer tarafından safra üretimi gibi diğer ölçümlerle de değerlendirebilirler.
Perfüzyon organları daha uzun süre sağlıklı tutabilir mi?
Bazı perfüzyon sistemleri hala organın koruma sürecinin bir parçası olarak soğutulmasını gerektirir, ancak son 20 yıl içinde birkaç araştırma grubu organı sıcak tutmayı ve dokuları ılık kanla silmeyi seçmiştir. 20 ve 33 C (68 ve 92 F) arasındaki sıcaklıklarda, izole edilmiş organlar insan vücudunda olduğu gibi işlev görür. Hem soğuk hem de sıcak perfüzyon sistemleri şu anda Avustralya ve İngiltere'de yaygın olarak kullanılmaktadır, ancak bu cihazların çoğu ABD'deki klinik çalışmalarda kalmaktadır.
Bununla birlikte, ABD'deki bir perfüzyon sistemi Aralık ayında türünün ilk örneği kalp naklinin bir parçası olarak manşetlere çıktı. Kuzey Carolina, Durham'daki Duke Üniversitesi Tıp Merkezi'ndeki doktorlar, atmayı bıraktıktan sonra hastanın kalbini çıkardılar; CNN, daha sonra esasen sıcak bir perfüzyon sistemi kullanarak organı "yeniden canlandırdı". Tipik olarak, kalpler organ iskemiden büyük zarar görmesini önlemek için organ atmayı bırakmadan önce beyin ölü donörlerden çıkarılır. Doktorlar daha önce ABD'deki pediatrik kalpleri "yeniden canlandırdı", ancak sistemi hiçbir zaman yetişkin bir organ üzerinde kullanmamışlardı. Lima, sistemi yıllarca kullanan ülkelerde, kabul edilebilir kalplerin verici havuzunun yaklaşık% 30 ila% 40 oranında büyüdüğünü söyledi.
"Bu Amerika Birleşik Devletleri'ne çevrilirse, büyük, büyük sayılardan bahsediyoruz" diye ekledi.
Duke Üniversitesi cerrahi profesörü ve dönüm noktası kalp nakli yapılmasına yardımcı olan cerrahlardan biri olan Dr. Jacob Schroder, CNN'ye, ülke çapında sistemi kullanmanın "verici havuzunu ve nakil sayısını% 30 oranında artırabileceğini" söyledi.
Donör havuzu genişleyebilse de, organların durumu düzelir mi? Henüz, az sayıda çalışma, soğutucu depolamayı perfüzyon ile doğrudan karşılaştırmıştır, ancak anekdot olarak, perfüze organlar genellikle daha iyi sonuç vermektedir.
Örneğin, Karaciğer perfüzyon sistemini standart soğuk depo ile karşılaştıran bir çalışmada, doktorlar soğutuculardan gelen 32'ye kıyasla sadece 16 perfüze karaciğer reddetti ve perfüzyon organları Stat News'e göre daha az hasar gördü. Liu, akciğer nakli ile ilgili çalışmalarında benzer eğilimler gözlemlediğini söyledi. Liu ve meslektaşları akciğerler için bir "ex vivo perfüzyon sistemi" geliştirdiler; tanıtılmadan önce donör akciğerlerinin% 20'sinden azı üniversitesinin hastanesine başarıyla nakledildi. Şimdi, 2018 raporuna göre, program faaliyetini "mükemmel sonuçlarla"% 70 oranında genişletti.
Tipik olarak, akciğerler 4 ila 6 saat boyunca perfüzyon sistemine bağlı kalır, ancak hayvan organlarıyla yapılan deneysel çalışma, perfüze akciğerlerin 12 ila 18 ve hatta 36 saate kadar yaşayabileceğini düşündürmektedir. Bir gün bir organın haftalarca perfüze edilebileceğini ekledi. Organlar sistemde ne kadar uzun süre bırakılırsa, klinisyenler hasarlı dokuyu tamir etmek için o kadar fazla zamana ihtiyaç duyarlar. Liu ve meslektaşları şimdi perfüze akciğerlerde inflamasyon ve hücre ölümünün nasıl önlenebileceğini araştırıyorlar. Ancak gelecekte, organların bir perfüzyon makinesine bağlanırken belki de gen veya kök hücre terapileri ile tedavi edilebileceğini söyledi.
Ancak şimdilik, bağışlanan organların çoğu hala eriyen buz soğutucularında bulunan alıcılarına seyahat ediyor. Neden?
Lima, "Dürüst olmak gerekirse, bunun önündeki engel maliyettir." Dedi. Tek bir organ için bir perfüzyon sisteminin, standart bir soğutucunun fiyatını aşan birkaç bin dolara mal olabileceğini söyledi. Çok az çalışma perfüzyonu standart soğuk depo ile karşılaştırdığından, hastaneleri ülke çapında geçiş yapmaya ikna edebilecek "dünyayı parçalayan veriler" mevcut değildir.
Ancak Duke kalp naklinin son başarısı göz önüne alındığında, Lima perfüzyonun yakında bakım standardı haline gelebileceğini söyledi.
